Прецизионные подшипники

Подшипники относятся к изделиям, изготавливаемым с чрезвычайно высокой степенью точности и чистоты поверхностей. Однако ряд условий применения требует обеспечения еще более строгих требований. Таким требованиям отвечают особо точные прецизионные подшипники. Они соответствуют классам точности выше P4, то есть P2, P3, P4. Сверхвысокий класс точности P2 встречается чрезвычайно редко.

Высокая точность изготовления определяет ключевые преимущества прецизионных подшипников:

• наименьшее трение;
• сниженный шум;
• уменьшенная инерционность;
• минимальное тепловыделение;
• повышенная долговечность;
• возможность достижения высоких оборотов.

При этом прецизионные подшипники имеют единственный, но существенный недостаток высокую стоимость.

Повышенная точность перемещений, обработки, позиционирования, высокие скорости относятся к основным тенденциям современной промышленности. Поэтому сфера применения высокоточных подшипников постоянно расширяется.

Основные направления их использования:

• станочные шпиндели;
• оборудование для полиграфии;
• высокопроизводительные прокатные станы;
• насосы вакуумные;
• турбины;
• оборудование полупроводниковой промышленности;
• стабилизаторы гироскопические судовые;
• транспорт;
• высокоточные шариковые передачи.

Среди наиболее распространенных типов подшипников повышенной точности:

• шарикоподшипники радиально-упорные различных типов;
• роликоподшипники однорядные цилиндрические;
• гибридные опоры;
• роликоподшипники двухрядные цилиндрические;
• шарикоподшипники радиального типа;
• цилиндрические упорно-радиальные роликоподшипники.

Прецизионные подшипники требуют высокой точности обработки посадочных мест валов и корпусов. Каталог Koyo приводит допустимые отклонения формы поверхностей для их установки.

Следует учитывать, что отклонения формы указаны в микрометрах, а диаметры в миллиметрах.

Прецизионные подшипники производства NSK

Корпорация NSK из Японии один из наиболее значительных мировых производителей подшипников. Причем значительную часть номенклатуры составляют именно высокоточные опоры.

Прецизионные подшипники производства NSK помимо повышенной точности изготовления отличаются использованием высококачественных материалов. Применяются особо чистые стали с улучшенными характеристиками EP и Z. Для значительных температур и повышенных скоростей используется сталь SNX. В ряде случаев тела качения изготавливаются из керамики с высокой размерной стабильностью, твердостью и жесткостью.

Материалы сепараторов:

• жесткая, термостойкая латунь;
• износостойкий полимер PEEK c термостойкостью порядка 240 градусов;
• малошумный полиамид со сниженным трением;
• полифенилесульфидный полимер для цилиндрического роликоподшипника.

Радиально-упорные прецизионные шарикоподшипники

Радиально-упорные стандартизованные шарикоподшипники серий 79, 72, 70 выпускаются по степени точности P4, P2, P3 с углами контакта 25, 15, 30 градусов. Используются сепараторы из полимера фенольно-альдегидного или полиамида для повышенных оборотов. Серии 72, 70 выпускаются миниатюрными диаметрами 5…8 мм, серия 70 диаметрами 10…200 мм, серия 72 – 10…150 мм и серия 79 диаметрами 10…280 мм.

Высокоскоростные радиально-упорные прецизионные шарикоподшипники типа ROBUST обладают следующими преимуществами:

• размеры и конструктивные параметры оптимизированы методом компьютерного моделирования с целью снижения нагрева при работе;
• облегченный, особо прочный и жесткий полиамидный сепаратор, обеспечивающий скоростной режим эксплуатации;
• изготовление по нормам точности P4, P3, P2 согласно стандарту MOC и P4Y (наружный, внутренний диаметры собственные нормы NSK, а остальное стандарт MOC);
• специально подобранные из условий жесткости, твердости, износостойкости и возможности работы при повышенных температурах и скоростях сочетания материалов колец и шариков.

Применяются особые сочетания материалов с улучшенными характеристиками:

• Кольца и шарики из подшипниковой стали SUJ2 (код S в обозначении);
• Кольца из подшипниковой стали SUJ2, а шарики из нитрида кремния (код H в обозначении);
• Кольца из термопрочной стали SNX, керамики, а шарики из нитрида кремния (код X в обозначении);
• Кольца из термопрочной стали SNX, керамики, а шарики из нитрида кремния (код XE Spinshot II в обозначении).

Выпускаются следующие размерные серии BRN10, BER10, BRN19, BER19 и особая серия с системой смазки Spinshot TM II для бесшумной работы на повышенных оборотах. Контактный угол серии BRN – 18 градусов, а BER – 25 градусов.

Серии BRN19, BER19 выпускаются под валы диаметрами 25…150 мм, а серии BRN10, BER10 с диаметрами кольца нижнего 30…150 мм.

Специальная серия BRN19XE, BER19XE с системой смазки Spinshot TM II изготавливается диаметрами 40…110 мм.

С диаметрами 40…110 мм выпускаются подшипники серий BRN10XE, BER10XE Spinshot TM II.

Радиально-упорные сверхточные шарикоподшипники типа BRG отвечают нормам наивысшей точности P2 стандарта MOC класса 2. Они выпускаются с контактным углом 15 градусов.

Для шарикоподшипников BRG используются следующие материалы:

• элементы качения и кольца из особой стали SUJ2 (обозначение S);
• кольца из шарикоподшипниковой стали SUJ2, а шарики из керамики нитрида кремния (обозначение H);
• кольца из жаропрочной стали типа SNX, а шарики из керамики нитрида кремния (обозначение X).

Выпускаются размерные серии BRG 02, BRG 10, BRG 19.

Используется сепаратор из полимера фенол-альдегидного, направляемый наружным кольцом с рабочей температурой не выше 120 градусов. Применение такого сепаратора и расточка нижнего кольца улучшают условия смазывания. Дизайн с неразъемной внутренней обоймой упрощает монтаж и разборку.

Номенклатура радиально-упорных сверхточных шарикоподшипников BRG включает:

• для серии 19 диаметры 10…25 мм;
• для серии 10 диаметры 6…25 мм;
• для серии 02 диаметры 10…25 мм.

Прецизионные роликоподшипники

Прецизионные подшипники чрезвычайно широко используются в конструкции шпинделей станков и обрабатывающих центров. В процессе обработки материалов возникают большие нагрузки, воздействующие на шпиндели станков. И от подшипников требуется высокая жесткость и значительная нагрузочная способность. Именно этими параметрами отличаются прецизионные роликоподшипники NSK.

Особой жесткостью отличаются двухрядные сверхточные цилиндрические роликоподшипники, выпускаемые по нормам точности P4, P4Y, P2. Их основные типы NN с внутренним ребристым тройным кольцом и NNU с наружным ребристым тройным кольцом. Применяются латунные точеные сепараторы с рабочими температурами до трехсот градусов (обозначение MB) и сепараторы из полимера полифениленсульфидного с температурным пределом 220 градусов (обозначение TB). Доступны исполнения с коническим отверстием (обозначение KR), каналами смазки в наружном кольце (обозначение E44). Номенклатурный ряд включает размерные серии NN30 с диаметрами 25…200 мм, NN39 с диаметрами 100…280 мм, NN49 под валы 100…200 мм, NNU49 – 100…200 мм.

Цилиндрические однорядные прецизионные роликоподшипники выпускаются типа N с ребристым двойным кольцом внутренним десятой размерной серии.

Для роликоподшипников однорядных применяются:

• ролики и кольца из стали SUJ2 (обозначение RS);
• кольца из термостойкой стали типа SNX, а ролики из нитрида кремния (обозначение RXH);
• ролики и кольца из термостойкой стали типа SNX (обозначение RX);
• используются латунные точеные сепараторы, направляемые роликами, с температурным пределом до трехсот градусов (обозначение MB) и сепараторы из полимера PEEC, направляемые наружным кольцом, с рабочими температурами до 240 градусов (обозначение TP);
• исполнение с коническим отверстием обозначается KR;
• стандартные роликоподшипники поставляются диаметрами 30…140 мм, а высокоскоростная серия ROBUST с диаметрами 45…85 мм.

Упорно-радиальные прецизионные шарикоподшипники

Шарикоподшипники станочных шпинделей, работающие с двухрядными прецизионными роликоподшипниками должны отличаться повышенной жесткостью и скоростными характеристиками. Компания NSK предлагает для этих целей упорно-радиальные высокоточные шарикоподшипники ROBUST с угловым контактом или упорно-радиальные двунаправленные особо точные шарикоподшипники TAC с угловым контактом.

Основные особенности упорно-радиальных сверхточных шарикоподшипников типа ROBUST:

• изготовление по классам точности P4A, P2A (нормы MOC за исключением наружного диаметра);
• типы BAR (контактный угол 30 градусов), BTR (контактный угол 40 градусов);
• размерная серия 10;
• материал сталь SUJ2 (обозначение S), шарик из керамики (обозначение H);
• полиамидный сепаратор с направлением от шариков обеспечивает скоростной коэффициент 1,4 миллиона и температурный предел 120 градусов (обозначение TYN) либо точеный латунный сепаратор;
• компоновка из пары подшипников спинами друг к другу (обозначение DB);
• размеры внутренних диаметров 50…200 мм.

Ключевые параметры упорно-радиальных высокоточных шарикоподшипников TAC с контактом угловым:

• особый класс точности PN7;
• контактный угол 60 градусов;
• размерные серии 20X и 29X;
• преднатяги с6 для консистентной и с7 для масляной смазок;
• диаметры внутренние 35…280 мм.

Радиальные прецизионные шарикоподшипники

Радиальные прецизионные шарикоподшипники предназначены для производства электродвигателей и шпинделей деревообрабатывающих станков. Их основная особенность – чрезвычайно малый момент трения, обеспечивающий возможность работы с повышенными оборотами, сниженный шум, малое тепловыделение. Ключевые данные радиальных прецизионных однорядных шарикоподшипников:

• степени точности P5, P4, P2;
• размерные серии 62, 60, 63;
• материал колец сталь SUJ2, а шариков нитрид кремния;
• основные исполнения открытое, защищенное металлическими шайбами (обозначение ZZ), с резиновым контактным уплотнением (обозначение VV);
• сепараторы, направляемый внутренней обоймой из фенол-альдегидного полимера (обозначение T), высокооборотный полиамидный, направляемый шариками (обозначение TYA), полиамидный с направлением от шариков (обозначение T1X);
• диаметры внутренних колец для типа T1X – 10…85 мм;
• диаметры внутренних колец для типа T – 20…120.

Прецизионные подшипники производства SKF

Корпорация SKF, тщательно отслеживающая требования современной индустрии, постоянно расширяет номенклатуру и возможности, выпускаемых прецизионных подшипников. Они предназначены для станкостроения, аэрокосмической промышленности, полиграфии и других новейших производств. Прецизионные подшипники SKF выпускаются на итальянских заводах в Турине и Вилла Пероза и в английском Стоунхаузе.

Радиально-упорные высокоточные шарикоподшипники

Прецизионные подшипники радиально-упорные типа D оптимизированы для тяжелых условий работы с повышенными нагрузками и скоростями. Их грузоподъемность увеличена за счет оптимизации контакта шариков с дорожками качения, увеличения размеров и числа шариков.

Серия 718… D используется в робототехнике, гоночных автомобилях, системах измерения, оборудовании для типографий, станках, сверлильных многошпиндельных головках.

При небольшом поперечном сечении серии 718… D она отличается прочностью, жесткостью, точностью и может эффективно использоваться в средствах автоматизации и измерения. Оптимальный радиус скругления обеспечивает точную установку.

Размерный ряд включает внутренние диаметры 10…160 миллиметров. Предварительный натяг 3 классов позволяет лучше отвечать различным производственным условиям.

Более мощные серии 719 и 70 используются для:

• камнерезательных машин;
• высоконагруженных станков;
• автомобилей;
• гироскопических стабилизаторов;
• медоборудования.

Изготавливаются по нормам точности P4A в закрытом с контактными уплотнениями из NRB и открытом варианте под смазку масляным туманом. Стандартные контактные углы пятнадцать, двадцать пять градусов. Исполнение 18 градусов делают по спецзаказу.

Усовершенствованная прецизионная серия 72…D отличается:

• более крупными шариками;
• повышенной жесткостью и прочностью;
• увеличенной грузоподъемностью;
• сниженной вибрацией и шумом;
• минимальным выделением тепла.

Применяется для турбонагнетателей, шпинделей обрабатывающих центров, тяжелонагруженного оборудования.

Основные особенности серии:

• диаметры внутренние 7…140 мм;
• сепараторы из PEEK пластика;
• классы точности P2, P4;
• углы контакта 25, 15 градусов;
• предварительный натяг четырех классов.

Радиально-упорные высокоточные шарикоподшипники Е серии характеризуются увеличенным количеством небольших шариков и повышенными скоростными характеристиками. По грузоподъемности они уступают D серии, но имеют лучшие показатели, чем B серия.

Серийные размерные серии 70…Е, 719…Е используются в деревообрабатывающем оборудовании, высокооборотных станках.

Высокооборотные шарикоподшипники радиально-упорные B типа снабжены большим числом уменьшенных шариков. Небольшое сечение гарантирует их высокую жесткость. Применяются в условиях небольших нагрузок.

Прецизионные роликоподшипники

Цилиндрические высокоточные роликоподшипники SKF выпускаются заводом в Вилла Пероза. Однорядные роликоподшипники прецизионные относятся к классам точности UP и SP и типу N10. Они изготавливаются с коническими отверстиями 1:12 (обозначение K), гарантирующими точность установки и преднатяга. Допустимый скоростной фактор ndm не выше 1,6 миллиона.

Конструкция роликоподшипника предусматривает внутреннюю обойму с парой направляющих бортов и наружную без бортов. Возможен заказ роликоподшипников со смазочными каналами в наружной обойме. Центрируемые по роликам сепараторы из неармированного PA66 (обозначение TN) применяются для диаметров до восьмидесяти миллиметров. Для больших диаметров применяется армированный стекловолокном PA66 (обозначение TN9). Для увеличенных оборотов используются сепараторы из PEEK (обозначение TNHA).

Двухрядные прецизионные роликоподшипники поставляются типов NN30 и NNU49. Основные параметры цилиндрических однорядных особо точных роликоподшипников NN30:

• диаметры отверстия внутренней обоймы 25…280 мм;
• отверстия цилиндрические или конические 1:12;
• нормы точности UP и SP;
• скоростной фактор ndm 750000;
• внутреннее кольцо с 3 бортами и наружное без бортов.

Отличное соотношение жесткости, скоростных показателей, грузоподъемности делает серию NN30 предпочтительной для станков, особенно для конструкции задних шпинделей.

Серия NNU49 имеет меньшее поперечное сечение и нагрузочную способность при увеличенной жесткости. У этих роликоподшипников наружная обойма с 3 бортами и внутренняя без бортов.

Упорно-радиальные высокоточные подшипники

Высокооборотные прецизионные подшипники BTM представляют собой неразборную пару упорно-радиальных подшипников с контактным углом тридцать (обозначение A) или сорок градусов (обозначение B). Их особенностью является способность воспринимать значительные двухсторонние осевые силы при высоких оборотах вала. Ключевые параметры:

• внутренние диаметры 60…150 мм;
• класс точности P4C;
• сепаратор из армированного PA66 (обозначение TN9);
• фактор скорости ndm 700000 для пластической смазки и 1100000 для смазки масло-воздушной смесью;
• центрирование сепаратора по шарикам.

Прецизионные шарикоподшипники серии 2344 предназначены для чрезвычайно высоких осевых двухсторонних нагрузок. Их основные характеристики:

• внутренние диаметры 35…200 мм;
• нормы точности SP, UP;
• угол контакта шестьдесят градусов;
• сепаратор из PA66 с армированием (обозначение TN9);
• фактор скорости ndm 450000 для пластической смазки и 600000 для смазки масло-воздушной смесью;
• центрирование сепаратора осуществляется по шарикам.

Прецизионные подшипники Koyo

Известный японский производитель подшипников Koyo производит многочисленные типы высокоточных подшипников.

Поставляются радиально-упорные прецизионные подшипники стандартных серий 7900С, 7000С, 7000, 7200С, 7000, 7900CPA, 7000CPA, 7200CPA диаметрами 10…200 мм.

Нестандартные серии радиально-упорных особо точных HAR900C, HAR900CA, HAR900, HAR000C, HAR000CA, HAR000 выпускаются диаметрами 30…170 мм, серии с керамическими шариками 3NCHAR900C, 3NCHAR900CA, 3NCHAR900, 3NCHAR000C, 3NCHAR000CA, 3NCHAR000 поставляются диаметрами 40…170 мм.

Для типа 3NCHAF с диаметрами 30…140 мм и керамическими шариками предусмотрены каналы подвода смазки во внешней обойме.

Номенклатура цилиндрических прецизионных роликоподшипников включает:

• двухрядные серии NN3000 – 25…400 мм;
• двухрядные серии NNU4900 – 100…340 мм;
• однорядные серии N1000 – 30…160 мм;
• однорядные серии 3NCN1000 – 30…160 мм с керамическими роликами.

Линейка упорно-радиальных особо точных шарикоподшипников включает:

• серии 234400В, 234700В с углом контакта 60 градусов и диаметрами 25…320 мм;
• серии 239400В, 239700В с углом контакта 60 градусов и диаметрами 100…340 мм;
• серии ACT000DB с углом контакта 30 градусов и диаметрами 30…320 мм;
• серии ACT000BDB с углом контакта сорок градусов и диаметрами 30…320 мм.

Особенность номенклатуры Koyo производство конических прецизионных роликоподшипников серий:

• 32900JR с обычным, 32900JRB с фланцевым креплением и диаметрами 35…170 мм;
• 32000JR с обычным, 32000JRB с фланцевым креплением и диаметрами 20…170 мм;
• 30200JR с обычным, 30200JRB с фланцевым креплением и диаметрами 17…170 мм;
• 32200JR с обычным, 32200JRB с фланцевым креплением и диаметрами 20…170 мм.

Изготавливаются специализированные шпиндельные подшипники серий:

• SAC0000, SAC00000 с контактным углом 60 градусов, диаметрами 17…60 мм;
• BSU0000BDF диаметрами 17…40 мм;
• BSU0000BDF-T диаметрами 17…40 мм.

Благодаря высокому качеству, надежности, долговечности, отличным скоростным характеристикам область использования прецизионных подшипников постоянно расширяется. Их выпускают многочисленные производители, включая INA, SNR, GMN. Применение высокоточных подшипников – одно из наиболее перспективных направлений улучшения возможностей оборудования.